3. Методика изучения микроклимата

В настоящем руководстве нет нужды доказывать, что обычные метеорологические данные далеко не отражают тех условий, в которых существуют наземные позвоночные, и что изучение микроклимата и экоклимата должно составлять важнейшее звено исследования условий обитания. Все эти вопросы подробно разобраны в экологических сводках и обзорах по микроклиматологии (Гейгер, 1931; Короткевич, 1936; Преображенский, 1947).

Мы остановимся лишь на методике микроклиматических наблюдений и простейших приемах их ведения.

В отличие от стандартных метеорологических наблюдений, микроклиматические должны приспосабливаться к решению специальных задач, связанных с изучением условий существования отдельных видов или характеристикой того или иного биотопа кар; среды обитания животных. Поэтому методика микроклиматических наблюдений должна отличаться гибкостью и не может быть совершенно однообразной. При зоологических исследованиях не всегда есть возможность соблюсти все требования метеорологии в смысле правил установки приборов, например, в отношении монтировки их в особых английских жалюзийных будках и т. д., нам зачастую приходится прибегать к известному упрощению, но это обстоятельство не должно смущать эколога. Важно соблюсти единообразие установки приборов, тогда их показатели будут вполне сравнимы и дадут нужные результаты. Для характеристики различий условий существования в отдельных частях или ярусах биотопа необходимо выяснить различия относительно крупного порядка, так как мелкие отличия не существенны для позвоночных и нередко могут явиться следствием недостаточной точности, как самих приборов, так и методики установки и отсчетов.

Для экологии животных особенное значение имеют не средние показатели, а крайние выражения факторов и их амплитуды, т. е. степень устойчивости жизненных условий. Важно так же установить, насколько разнообразны микроклиматические условия на небольших пространствах и каковы возможности у животных избирать благоприятную обстановку.

Микроклиматические наблюдения можно производить как на постоянных станциях, так и на вспомогательных временных постах и даже во время экскурсий (Палечек, 1928). Очень важно, чтобы поблизости (не далее 50 км и не выше 250 м) была обычная метеорологическая станция, с показаниями которой можно сверять свои наблюдения.

При изучении микроклимата исключительно большое значение имеет сравнительный метод. Только сравнивая метеорологические условия разных пунктов можно достаточно отчетливо представить их характерные особенности. Так можно сравнивать различные ярусы леса, отдельные участки района, биотопы, вертикальные зоны, склоны разной экспозиции, убежища и открытые места и т. д. При исследовании леса широко распространенным и очень важным является сравнение с микроклиматом поля. Условия установки таких парных станций изложены в работе А. П. Тольского (1941). Следует иметь в виду, что в полосе около леса создается весьма своеобразная обстановка, а поэтому полевую станцию нельзя располагать ближе, чем в 500 м от опушки. Лесная станция должна устанавливаться в удалении от широких просек, опушек и дорог, в типичном месте, с равномерным древесным пологом, без значительных просветов, а инструменты помещаются не в окнах, а под кронами деревьев.

Место проведения микроклиматических наблюдений должно быть как можно более типичным для данного биотопа, чтобы избежать какой-либо случайности.

При обследовании целого большого района (например, при изучении снегового режима заповедника) наблюдательные посты и маршруты нужно располагать равномерно как в центре района, так и по его периферии.

Результаты наблюдений в значительной мере зависят от сравнимости их. Поэтому нужно соблюдать полное единообразие установки, защиты, времени наблюдений, способов отсчетов, записи и т. д. Инструменты должны регулярно проверяться путем взаимного сравнения и в специальных организациях. Приборы, дающие большие отклонения или колебания, должны сниматься. Для страховки можно взаимно перемещать приборы и тем нейтрализовать систематическую ошибку.

Сроки наблюдений зависят от задач работы и технических возможностей. Обычно приходится ограничиваться 3—4 наблюдениями в сутки: в 1 час, 7, 13 и 19 часов. От времени до времени (через 10—15 дней или один раз в месяц) следует устраивать круглосуточные наблюдения, с отсчетами через час. Круглосуточные наблюдения желательно приурочивать к ясным, солнечным дням, так как облачность сильно сказывается на суточном ходе всех метеорологических элементов.

В обыденной жизни мы пользуемся поясным временем или декретным (последнее, как известно, на час впереди поясного). Но наблюдения на метеорологических станциях производятся не по поясному и декретному, а по местному среднему солнечному времени.

Разницу между неясным или декретным временем и местным средним солнечным временем можно узнать на ближайшей метеорологической станции или вычислить самому. Для этого нужно только знать, во-первых, точное время того пояса, в котором расположено место работы, а, во-вторых, долготу пункта, с точностью до одной минуты, что не трудно установить по 2—10 километровой карте.

После определения долготы пункта, вычисляют разницу между нею и средним меридианом пояса. Средние меридианы поясов от II до XII таковы:

№ пояса II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Средний меридиан 30° 45° 60° 75 ° 90° 105° 120° 135° 150° 165° 180°

Полученную разность долгот переводят во время, пользуясь следующим соотношением: 360° дуги соответствуют 24 часам, 15° — 1 часу, 1° — 4 минутам, 1 — 4 секундам времени. Если пункт наблюдений лежит к западу от среднего меридиана пояса, то переведенную во время разность долгот вычитают из поясного времени, если пункт лежит восточнее, то прибавляют.

Поясним сказанное следующим примером Кедроливанского: «Долгота метеорологической станции равна 68° 16' к Е (востоку) от Гринвича; следовательно, она лежит в V поясе. Следует узнать, сколько будет местного солнечного среднего времени, если по поясному времени V пояса 12 часов?

«Решение. Средним меридианом V пояса служит 75°. Следовательно, если по поясному времени V пояса наступило 12 часов, то это значит, что точно 12 часов наступило на меридиане 75°.

«Метеорологическая станция лежит на меридиане 68° 16'; следовательно, она находится к западу от меридиана в 75° и разница долгот равна: 75° — 68°16' = 6°44'. Переводим эту разницу долгот во время. Получаем 6°44' = 26 м. 56 с. Так как станция лежит к западу от среднего меридиана пояса, то времени на ней будет меньше на 26 м. 56 с. Таким образом, когда в V поясе будет 12 часов, на нашей станции по местному среднему солнечному времени будет: 12 час. — 26 м. 56 с. = И ч. 33 м. 04 с.»

Запись наблюдений требует большой тщательности и аккуратности. Отсчеты записываются с одинаковой степенью точности — до 1° или до 0,1° во всех случаях, но отнюдь не так, как это делают иногда — то 5°, то 5,0°. Цифры должны быть написаны четко и ясно, чтобы нельзя было спутать 4 и 7 и т. д. Если требуется внести исправление, то число зачеркивается (но не подчищается), а сверху пишется исправленное. Если в записях встречаются одно под другим одинаковые числа, ни в коем случае нельзя ставить вместо цифр кавычки или черточку, а обязательно полностью написать это число.

Остановимся теперь на приборах и способах измерения основных микроклиматических элементов, воспользовавшись указаниями Н. Н. Калитина (1935), В. Н. Кедроливанского (1947), И. В. Кожанчикова (1937) и Руководства метеорологическим станциям II разряда (1940).

Температура воздуха.

Наиболее распространенный прибор для измерения температуры — ртутный психрометрический термометр, с делениями до 0,2°, что позволяет легко вести отсчеты с точностью до 0,1°. При очень низких температурах приходится прибегать к спиртовым термометрам. Психрометрические термометры укрепляются вертикально и защищаются от прямых солнечных лучей или специальной будкой, или какой-либо более примитивной защитой — небольшим досчатым навесом или железными колпачками конусообразной формы (с максимальным диаметром около 10 см), выкрашенными белой краской, которые прикрывают шарик. По психрометрическому термометру узнают температуру в момент наблюдения. Во время отсчета нужно всегда соблюдать следующие две предосторожности: